금속재료산업기사 필기 기출문제복원 (2018-03-04)

금속재료산업기사
(2018-03-04 기출문제)

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1과목: 금속재료

1. 저융점합금의 금속원소로 사용되지 않는 것은?

  1. Zn
  2. Pb
  3. Mo
  4. Sn
(정답률: 76%)
  • 저융점합금은 일반적으로 주조용으로 사용되는 합금으로, 저온에서도 용융이 잘 일어나는 특징을 가지고 있습니다. 이러한 특성을 가진 합금을 만들기 위해서는 저융점을 가진 금속원소들이 사용되는데, "Mo"는 저융점을 가지지 않기 때문에 저융점합금의 금속원소로 사용되지 않습니다. 따라서 정답은 "Mo"입니다.
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2. 보자력이 큰 경질 자성재료에 해당되는 것은?

  1. 희토류계자석
  2. 규소강판
  3. 퍼멀로이
  4. 센더스트
(정답률: 67%)
  • 보자력이 큰 경질 자성재료는 자기장을 유지하는 능력이 강한 재료를 말합니다. 이 중에서 희토류계자석은 희귀금속인 희토류를 주성분으로 함유하고 있어서 보자력이 크고 안정적입니다. 따라서 희토류계자석이 보자력이 큰 경질 자성재료에 해당됩니다.
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3. 36%Ni, 12%Cr이 함유된 철합금으로 온도 변화에 따른 탄성율의 변화가 거의 없어 지진계의 부품, 정밀 저울의 스프링 등에 사용되는 것은?

  1. 칸달(Kanthal)
  2. 인바(invar)
  3. 엘린바(elinvar)
  4. 슈퍼인바(Super Invar)
(정답률: 59%)
  • 엘린바(elinvar)는 온도 변화에 따른 탄성율의 변화가 거의 없는 철합금으로, 36%Ni와 12%Cr이 함유되어 있습니다. 이러한 특성 때문에 지진계의 부품이나 정밀 저울의 스프링 등에 사용됩니다.
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4. 탄소강에서 가장 취약해지는 청열취성이 나타나는 온도 구간으로 옳은 것은?

  1. 50~100℃
  2. 200~300℃
  3. 350~450℃
  4. 500~600℃
(정답률: 76%)
  • 탄소강에서는 200~300℃ 구간에서 가장 취약해지는 청열취성이 나타납니다. 이는 이 구간에서 탄소강 내부의 결정구조가 변화하면서 발생하는데, 이로 인해 강의 인성과 인장강도가 감소하게 됩니다. 따라서 이 구간에서는 강의 사용을 제한하거나, 적절한 열처리를 통해 강의 성질을 개선시켜야 합니다.
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5. 금속재료를 냉간가공 할 때 성질 변화에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 항복강도가 증가한다.
  2. 피로강도가 증가한다.
  3. 전기전도율이 커진다.
  4. 격자가 변형되어 이방성을 가지게 된다.
(정답률: 61%)
  • 전기전도율이 커지는 이유는 금속재료가 냉간가공될 때 결정 구조가 더욱 정렬되어 전자의 이동이 용이해지기 때문입니다.
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6. 다음 중 전기 비저항이 가장 큰 것은?

  1. Ag
  2. Cu
  3. W
  4. Al
(정답률: 60%)
  • 전기 비저항은 재질의 특성에 따라 결정되며, 전자의 이동이 어려울수록 전기 비저항이 크다. 따라서 전기 비저항이 가장 큰 것은 "W" (텅스텐)이다. 텅스텐은 전자의 이동이 어렵기 때문에 전기 저항이 크다.
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7. 일반적인 분말 야금 공정의 순서가 옳게 나열된 것은?

  1. 성형→분말제조→소결→후가공
  2. 분말제조→성형→소결→후가공
  3. 성형→소결→분말제조→후가공
  4. 분말제조→후가공→소결→성형
(정답률: 75%)
  • 분말 야금 공정의 순서는 분말제조 → 성형 → 소결 → 후가공 순서로 진행됩니다. 이는 먼저 원료를 분말화하여 필요한 형태로 성형한 후, 고온에서 소결하여 더욱 강한 결합력을 형성하고 마지막으로 후가공하여 최종 제품을 완성하는 과정입니다. 따라서 "분말제조→성형→소결→후가공"이 옳은 답입니다.
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8. 중(重)금속에 해당하는 것은?

  1. Al
  2. Mg
  3. Be
  4. Cu
(정답률: 62%)
  • 중(重)금속은 밀도가 높고, 독성이 있으며, 환경오염의 주요 원인이 될 수 있는 금속을 말합니다. "Cu"는 중금속으로 분류되며, 밀도가 높고, 일부 화학물질과 반응하여 독성을 띠기 때문에 중금속에 해당합니다.
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9. 수소저장합금에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 에틸렌을 수소화할 때 촉매로 쓸 수 있다.
  2. 수소를 흡수·저장할 때 수축하고, 방출시 팽창한다.
  3. 저장된 수소를 이용할 때에는 금속수소화물에서 방출시킨다.
  4. 수소가 방출되면 금속수소화물은 원래의 수소저장합금으로 되돌아간다.
(정답률: 69%)
  • "에틸렌을 수소화할 때 촉매로 쓸 수 있다."는 수소저장합금과는 관련이 없는 내용이므로 틀린 것이다.

    수소저장합금은 수소를 흡수할 때 그 크기가 작아지고, 방출할 때 그 크기가 커지는 성질을 가지고 있다. 이는 수소가 합금 내부에 흡수될 때 금속의 격자 구조가 수축하고, 수소가 방출될 때는 다시 금속의 격자 구조가 팽창하기 때문이다.
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10. 다이스강보다 더 우수한 금형재료이고, 소형물에 주로 사용하며 그 기호를 SKH로 사용하는 강은?

  1. 탄소공구강
  2. 합금공구강
  3. 고속도공구강
  4. 구상흑연주철
(정답률: 81%)
  • 고속도공구강은 다이스강보다 더 우수한 금형재료이며, 소형물에 주로 사용됩니다. 이 강의 기호는 SKH로 사용됩니다.
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11. 내열용 Al합금으로서 조성은 Al-Cu-Mg-Ni이며, 주로 피스톤에 사용되는 합금은?

  1. Y합금
  2. 켈밋
  3. 오일라이트
  4. 화이트메탈
(정답률: 78%)
  • 내열용 Al합금으로서 조성이 Al-Cu-Mg-Ni인 합금은 7075 알루미늄 합금이다. 이 합금은 높은 강도와 내식성, 내열성을 가지고 있어서 피스톤 등 고강도 부품에 많이 사용된다. 따라서 정답은 "Y합금"이다.
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12. 순철을 상온에서부터 가열할 때 체적이 수축하는 변태점은?

  1. A1
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 58%)
  • 순철은 상온에서부터 가열될 때, 처음에는 고체 상태에서 액체 상태로 변화하고, 이후에는 액체 상태에서 가열이 진행됩니다. 이때, 액체 상태에서는 분자 간 거리가 가열에 의해 더욱 가까워지면서 체적이 수축합니다. 따라서, 변태점은 액체 상태에서 체적이 가장 작아지는 지점인 A3점입니다.
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13. 오스테나이트계 스테인리스강을 500~800℃로 가열하면 입계부식의 원인이 되는 것은?

  1. Fe3O4
  2. Cr23C6
  3. Fe2O3
  4. Cr2O3
(정답률: 55%)
  • 오스테나이트계 스테인리스강은 크롬과 니켈 등의 합금원소를 함유하고 있어 내식성이 뛰어난 재질입니다. 그러나 500~800℃로 가열하면 크롬과 탄소가 결합하여 생성되는 Cr23C6이 입계부식의 원인이 됩니다. 이 화합물은 스테인리스강의 입계부에서 생성되어 결합부위의 크롬 함량을 감소시키고, 이로 인해 내식성이 감소하게 됩니다. 따라서 스테인리스강의 입계부식을 방지하기 위해서는 500~800℃의 가열을 피해야 합니다.
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14. 6 : 4황동에 Fe, Mn, Ni, Al 등 원소를 첨가한 고강도 황동의 특징을 설명한 것 중 틀린 것은?

  1. 취성이 증가한다.
  2. 내해수성이 증가한다.
  3. 방식성이 우수하다.
  4. 대부분이 주물용이다.
(정답률: 63%)
  • 정답: "취성이 증가한다."

    설명: 고강도 황동은 Fe, Mn, Ni, Al 등의 첨가로 강도와 내식성이 향상되며, 방식성이 우수하고 대부분이 주물용이다. 하지만 첨가된 원소에 따라 취성이 증가하는 것은 아니다. 취성은 황동 내에 산화물이나 황화물 등의 불순물이 존재할 때 발생하는 화학적 성질로, 첨가된 원소와는 관련이 없다.
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15. 금속을 상온에서 압연이나 딥드로잉(deep drawing)과 같은 소성변형한 후 비교적 낮은 온도에서 가열하면 강도가 증가하고 연성이 감소하는 현상을 무엇이라고 하는가?

  1. 확산 현상
  2. 변형시효 현상
  3. 가공경화 현상
  4. 질량효과 현상
(정답률: 51%)
  • 변형시효 현상은 금속이 소성변형되어 결정 구조가 변화하면서 결정 경계 주변에 일어나는 현상으로, 이때 결정 구조 내부의 원자들이 이동하면서 결정 구조가 더욱 조밀해지고 강도가 증가하고 연성이 감소하는 현상을 말한다. 따라서, 상온에서 소성변형한 후 가열하면 발생하는 이 현상을 변형시효 현상이라고 한다.
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16. 탄소강 중에 존재하는 5대 원소에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. C량의 증가에 따라 인장강도, 경도 등이 증가된다.
  2. Mn은 고온에서 결정립 성장을 억제시키며, 주조성을 좋게 한다.
  3. Si는 결정립을 미세화하여 가공성 및 용접성을 증가시킨다.
  4. S의 함유량은 공구강에서 0.03% 이하 연강에서는 0.05% 이하로 제한한다.
(정답률: 57%)
  • "Si는 결정립을 미세화하여 가공성 및 용접성을 증가시킨다."가 틀린 설명이다. Si는 결정립을 세밀화하여 경도와 인장강도를 증가시키는 역할을 한다.
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17. 소성합금에 관한 설명으로 틀린 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 내마모성이 높다.
  2. 사용되는 합금으로 카보로이(Carboloy), 미디아(Media) 등이 있다.
  3. 고온경도 및 강도가 양호하여 고온에서 변형이 적다.
  4. 사용목적과 용도에 따라 재질의 종류와 형상이 단순하고, 초경합금으로 SnC가 많이 사용된다.
(정답률: 54%)
  • 소성합금에 관한 설명 중 틀린 것은 없습니다. 다만, "사용목적과 용도에 따라 재질의 종류와 형상이 단순하고, 초경합금으로 SnC가 많이 사용된다."라는 문장은 소성합금 전반적으로 해당되는 내용이며, 특정한 종류에 대한 설명이 아닙니다.
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18. 고로에서 출선한 용선에 산소를 불어 넣어 탄소와 규소 등 불순물을 산화 제거하여 강을 만드는 제강법은?

  1. 전로 제강법
  2. 평로 제강법
  3. 전기로 제강법
  4. 도가니로 제강법
(정답률: 62%)
  • 전로 제강법은 고로에서 출선한 용선에 산소를 불어 넣어 탄소와 규소 등 불순물을 산화 제거하여 강을 만드는 제강법이다. 다른 보기들은 각각 다른 방식으로 강을 만드는 제강법이지만, 전로 제강법은 가장 전통적이고 기본적인 제강법으로 널리 사용되고 있기 때문에 정답이다.
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19. 해드필드(hadfield)강에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 페라이트계 강이다.
  2. 항복점은 높으나 인장강도는 낮다.
  3. 열처리 후 서냉하면 결정립계에 M3C가 석출하여 인성을 높여준다.
  4. 열전도성이 나쁘고, 팽창계수가 커서 열변형을 일으키기 쉽다.
(정답률: 47%)
  • 해드필드 강은 열전도성이 나쁘고, 팽창계수가 커서 열변형을 일으키기 쉽기 때문에 열처리 후에도 변형이 발생할 수 있다. 이는 고온에서 사용되는 부품에 적합하지 않을 수 있다는 것을 의미한다.
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20. 구상흑연주철에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 불스아이(Bull's eye) 조직을 갖는다.
  2. 바탕 조직 중에 8~10%의 구상흑연이 존재 한다.
  3. 구상화 처리 후 접종제로는 Si-Zn이 사용된다.
  4. 구상화용탕처리에서 처리시간이 길어지면 구상화 효과가 없어지는데 이것을 Fading 현상이라 한다.
(정답률: 60%)
  • "구상화 처리 후 접종제로는 Si-Zn이 사용된다."가 틀린 것이다. 실제로는 구상화 처리 후 접종제로는 Fe-Si, Fe-Cu, Fe-Mn 등이 사용된다. 이는 구상화 처리 후 금속 내부의 구조를 안정화시키기 위한 것이다. 구상화 처리는 금속 내부의 구조를 변화시켜 더 강한 물성을 가지도록 하는 과정이며, 이를 위해 일정한 온도와 시간에 맞춰 처리해야 한다. 처리시간이 길어지면 Fading 현상이 발생하여 구상화 효과가 없어진다. 구상흑연은 바탕 조직 중에 8~10% 정도 존재하며, 불스아이 조직을 갖는다.
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2과목: 금속조직

21. 금속의 탄성계수에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 원자간 거리가 증가하면 탄성률은 증가한다.
  2. 탄성계수는 온도가 증가할수록 증가한다.
  3. 탄성계수는 미세조직의 변화에 따라 크게 변화한다.
  4. 일축변형율에 대한 측면 변형율의 비를 프아송비(Poisson's radio)라 한다.
(정답률: 59%)
  • 일축변형율에 대한 측면 변형율의 비를 프아송비(Poisson's radio)라 하는 이유는, 이 비율이 일정하다는 것이 탄성계수의 기본적인 특성 중 하나이기 때문입니다. 즉, 어떤 물질이든 일정한 프아송비를 가지고 있으며, 이 비율은 물질의 물리적 특성과 관련이 있습니다. 따라서 이 비율을 이용하여 탄성계수를 계산할 수 있습니다.
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22. 순철의 변태가 아닌 것은?

  1. A1
  2. A2
  3. A3
  4. A4
(정답률: 67%)
  • 문제에서 "순철의 변태가 아닌 것"을 찾는 것이므로, 보기 중에서 변태인 것을 제외하고 정답을 찾아야 한다. 따라서 "A1점"이 정답이 된다.
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23. 규칙-불규칙 변태의 성질에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 규칙격자는 일반적으로 전기전도도가 커진다.
  2. 규칙격자합금을 소성가공하면 규칙도가 증가한다.
  3. 규칙격자로 되면 일반적으로 경도와 강도가 증가한다.
  4. 규칙격자상은 강자성체이나 불규칙상은 상자성체이다.
(정답률: 45%)
  • "규칙격자합금을 소성가공하면 규칙도가 증가한다."라는 설명이 틀립니다. 실제로는 규칙격자합금을 소성가공하면 규칙도가 감소하는 경우가 많습니다. 이는 소성가공 과정에서 격자 구조가 변형되어 불규칙성이 증가하기 때문입니다. 따라서 이 보기의 정답은 "규칙격자합금을 소성가공하면 규칙도가 감소한다."가 되어야 합니다.

    그리고 "규칙격자는 일반적으로 전기전도도가 커진다."는 옳은 설명입니다. 규칙격자는 결정체 구조가 규칙적이기 때문에 전자의 이동이 원활하게 이루어지기 때문입니다.

    또한 "규칙격자로 되면 일반적으로 경도와 강도가 증가한다."는 옳은 설명입니다. 규칙격자는 결정체 구조가 규칙적이기 때문에 결정 내부에서의 원자 이동이 제한되어 결정의 강도와 경도가 증가합니다.

    마지막으로 "규칙격자상은 강자성체이나 불규칙상은 상자성체이다."는 옳은 설명입니다. 규칙격자는 결정체 구조가 규칙적이기 때문에 결정 내부에서의 자기장이 일정한 방향으로 정렬되어 강자성체가 됩니다. 반면 불규칙상은 결정체 구조가 불규칙적이기 때문에 자기장이 무작위로 분포되어 상자성체가 됩니다.
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24. 교체상태에서 확산속도가 작아 균등하게 확산하지 못하고 결정립 내에서 부분적으로 불평형이 생겨 수지상정으로 나타나는 현상은?

  1. 주상조직
  2. 입내편석
  3. 입계편석
  4. 유심조직
(정답률: 50%)
  • 입내편석은 결정립 내에서 확산속도가 교체상태보다 작아서 균등하게 확산하지 못하고 일부분에서 불평형이 생겨 수지상정으로 나타나는 현상을 말합니다. 다른 보기들은 결정의 구조와 관련된 용어들이지만, 입내편석은 결정 내부에서 일어나는 확산 현상을 나타내는 용어입니다.
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25. 이원(二元) 이상의 합금에서 복합적인 상호확산을 하는 것은?

  1. 입계 확산
  2. 표면 확산
  3. 전위 확산
  4. 반응 확산
(정답률: 41%)
  • 이원 이상의 합금에서는 각 원소들이 서로 상호작용하면서 복합적인 확산이 일어납니다. 이러한 확산 중에서도 원소들이 서로 반응하여 새로운 화합물을 생성하는 확산을 반응 확산이라고 합니다. 따라서 정답은 "반응 확산"입니다.
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26. 면심입방격자 금속의 슬립면과 슬립방향은?

  1. 슬립면: {111}, 슬립방향: <110>
  2. 슬립면: {110}, 슬립방향: <111>
  3. 슬립면: {0001}, 슬립방향: <2110>
  4. 슬립면: {1111}, 슬립방향: <0001>
(정답률: 61%)
  • 면심입방격자 금속의 슬립면은 원자 배열이 가장 밀집한 {111} 면이고, 슬립방향은 이 면을 따라 이동하는데 가장 적합한 방향인 <110> 방향이다. 이는 {111} 면이 금속의 결정구조에서 가장 미끄러운 면이고, <110> 방향이 이 면을 따라 이동할 때 가장 적은 에너지가 소모되기 때문이다. 따라서, 슬립면과 슬립방향은 각각 {111} 면과 <110> 방향이 된다.
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27. 다음 그림과 같은 상태도는 어떤 반응인가? (단, α, β는 고용체이며, L은 용액이다.)

  1. 공정반응
  2. 재융반응
  3. 포정반응
  4. 편정반응
(정답률: 39%)
  • 이 그림은 재융반응을 나타낸다. α, β 고용체가 L 용액에 녹아있는 상태에서, 온도가 낮아져 용액이 과포화 상태가 되면 α, β 고용체가 용액에서 결정화되어 나타나는 것이다. 이러한 과정을 재융반응이라고 한다.
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28. 응고과정에서 고상 핵(구형)의 균일 핵생성에 대한 자유에너지 변화(△Gtotal)의 표현으로 옳은 것은? (단, △GV : 체적자유에너지, γ : 표면에너지, r : 고상의 반지름이다.)

  1. △Gtotal =
  2. △Gtotal =
  3. △Gtotal =
  4. △Gtotal =
(정답률: 50%)
  • 정답은 "△Gtotal = "이다.

    고상 핵(구형)의 균일 핵생성에 대한 자유에너지 변화는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    △Gtotal = △GV + △GS

    여기서 체적자유에너지 변화(△GV)는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    △GV = -4/3πr3ΔGfus/Vm

    여기서 ΔGfus는 고체와 액체의 상변화 엔탈피 변화이고, Vm은 몰당 체적이다.

    또한, 표면에너지 변화(△GS)는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    △GS = 4πr2γ

    여기서 γ는 고체의 표면에너지이다.

    따라서, 위의 두 식을 합치면 다음과 같이 표현할 수 있다.

    △Gtotal = -4/3πr3ΔGfus/Vm + 4πr2γ

    이를 정리하면 다음과 같이 표현할 수 있다.

    △Gtotal = 4/3πr3(3γ - ΔGfus)/Vm

    따라서, "△Gtotal = "이다.
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29. Cd, Zn 과 같은 금속에서 슬립면에 수직으로 압축하면 슬립이 일어나기 곤란해 변형이 생기는 부분을 무엇이라 하는가?

  1. 쌍정 밴드(twin band)
  2. 킹크 밴드(kink band)
  3. 완전 밴드(perfect band)
  4. 증식 밴드(multiplication band)
(정답률: 69%)
  • 킹크 밴드는 금속에서 슬립면에 수직으로 압축하면 슬립이 일어나기 곤란해 변형이 생기는 부분을 말한다. 이는 금속 내부에서 결함이나 불순물이 모여 생기는 구조적인 결함으로, 금속의 강도와 연성을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 따라서, Cd, Zn과 같은 금속에서 슬립면에 수직으로 압축하면 킹크 밴드가 생기게 된다.
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30. 회복(recovery)에서 축적에너지에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. 축적에너지의 양은 결정입도가 감소함에 따라 증가한다.
  2. 내부 변형이 복잡할수록 축적에너지의 양은 증가한다.
  3. 불순물 합금원소가 첨가될수록 축적에너지의 양은 감소한다.
  4. 낮은 가공온도에서의 변형은 축적에너지의 양을 증가시킨다.
(정답률: 48%)
  • "불순물 합금원소가 첨가될수록 축적에너지의 양은 감소한다."가 틀린 것이다. 불순물 합금원소가 첨가되면 결정입도가 증가하고, 이는 축적에너지의 양을 증가시킨다. 따라서 불순물 합금원소가 첨가될수록 축적에너지의 양은 증가한다.
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31. 결정립 내에 있는 원자에 비하여 결정입계에 있는 원자의 결합에너지 상태는?

  1. 결합에너지가 크므로 안정하다.
  2. 결합에너지가 크므로 불안정하다.
  3. 결합에너지가 적으므로 안정하다.
  4. 결합에너지가 적으므로 불안정하다.
(정답률: 51%)
  • 결정립 내에 있는 원자는 주변에 다른 원자들과 결합하여 안정한 상태를 유지하고 있지만, 결정입계에 있는 원자는 결정 구조상 다른 원자들과 결합할 수 있는 자리가 부족하여 불안정한 상태를 유지하고 있습니다. 따라서 결합에너지가 크다는 것은 결합이 강하다는 것을 의미하며, 결합이 강하다는 것은 불안정한 상태를 유지하고 있다는 것을 나타냅니다. 따라서 "결합에너지가 크므로 불안정하다."가 정답입니다.
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32. 공정형 상태도에서, 성분금속 M과 N이 고온의 액체에서 완전히 서로 용해하나 고체에서는 전혀 용해하지 않는다고 가정 할 때 성분금소 M에 소량의 N을 첨가하면 M의 응고점이 저하함을 볼 수 있다. 이러한 응고점 강하의 원인을 가장 옳게 설명한 것은?

  1. N원자의 응고점이 낮으므로
  2. N원자의 확산 운동 때문에
  3. 두 원자에 결정구조가 다르므로
  4. 두 원자의 응고점이 다르므로
(정답률: 49%)
  • N원자의 확산 운동 때문에. N원자가 M의 결정구조 내에서 자리를 차지하면 M의 결정구조가 변형되어 응고점이 낮아지기 때문이다.
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33. 냉간가공하여 결정립이 심하게 변형된 금속을 가열할 때 발생하는 내부변화의 순서로 옳은 것은?

  1. 결정핵 생성→결정립 성장→회복→재결정
  2. 결정핵 생성→회복→재결정→결정립 성장
  3. 회복→결정핵 생성→재결정→결정립 성장
  4. 회복→재결정→결정핵 생성→결정립 성장
(정답률: 46%)
  • 냉간가공으로 결정립이 심하게 변형된 금속을 가열하면 먼저 회복이 일어나게 됩니다. 회복은 금속 내부의 응력을 완화시키는 과정으로, 금속 내부의 결정핵이 생성됩니다. 이후에는 재결정이 일어나게 되는데, 이는 결정핵 주변에서 새로운 결정이 성장하는 과정입니다. 마지막으로 결정립 성장이 일어나게 되는데, 이는 결정핵 주변에서 성장한 결정들이 서로 합쳐져서 큰 결정으로 성장하는 과정입니다. 따라서 옳은 순서는 "회복→결정핵 생성→재결정→결정립 성장"입니다.
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34. 금속간 화합물의 특징을 설명할 것 중 틀린 것은?

  1. 규칙·불규칙 변태가 있다.
  2. 복잡한 결정구조를 가지며 소성변형이 어렵다.
  3. 주기율표 중의 동족원소는 서로 거의 화합물을 만들지 않는다.
  4. 성분금속의 원자가 결정의 단위격자 내에서 일정한 자리를 점유하고 있다.
(정답률: 32%)
  • "규칙·불규칙 변태가 있다."가 틀린 것이다. 금속간 화합물은 대부분 규칙적인 결정구조를 가지며, 일부는 불규칙적인 결정구조를 가질 수 있다. 하지만 규칙·불규칙 변태는 금속간 화합물의 특징이 아니다.
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35. 용질원자와 칼날전위의 상호작용을 무엇이라고 하는가?

  1. Oxidation pining
  2. Cottrell effect
  3. Frank-read source
  4. Peierls stress
(정답률: 63%)
  • 용질원자와 칼날전위의 상호작용을 Cottrell effect라고 부른다. 이는 용질원자가 칼날전위 주변에서 축적되어 전위의 크기를 변화시키는 현상을 의미한다. 이는 금속의 결정구조에서 발생하며, 금속 내부의 용질원자가 이동하면서 전위의 크기가 변화하게 된다. 이러한 현상은 금속의 물성에 영향을 미치며, 금속의 강도와 내구성 등을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다.
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36. 다음 중 고용체강화에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 용매원자와 용질원자 사이의 원자 크기의 차이가 적을수록 강화효과는 커진다.
  2. 일반적으로 용매원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 되는 것이 고용체강화이다.
  3. Cu-Ni합금에서 구리의 강도는 40%Ni이 첨가될 때까지 증가되는 반면 니켈은 60%Cu가 첨가될 때 고용체강화가 된다.
  4. 용매원자에 의한 응력장과 가동전위의 응력장이 상호 작용을 하여 전위의 이동을 원활하게 하여 재료를 강화하는 방법이다.
(정답률: 48%)
  • 일반적으로 용매원자의 격자에 용질원자가 고용되면 순금속보다 강한 합금이 되는 것이 고용체강화이다. 이는 용질원자가 격자 내부에 고용되면 격자의 결함이 생기고, 이 결함이 원자의 이동을 방해하여 재료를 강화하는 효과가 있다. 따라서 용질원자와 용매원자 사이의 원자 크기 차이가 적을수록 강화효과는 커진다는 것도 옳은 설명이지만, 이는 고용체강화의 원리를 설명하는 것은 아니다. Cu-Ni합금에서 구리와 니켈의 강화 특성은 예시일 뿐이며, 용매원자에 의한 응력장과 가동전위의 상호작용도 고용체강화의 원리를 설명하는 것은 아니다.
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37. 냉간가공으로 생긴 집합조직이 아닌 것은?

  1. 변형집합조직
  2. 섬유상조직
  3. 재결정집합조직
  4. 가공집합조직
(정답률: 40%)
  • 냉간가공은 금속을 가공할 때 열을 사용하지 않고 압력만을 가해 형태를 바꾸는 방법입니다. 따라서 냉간가공으로 생긴 집합조직은 "재결정집합조직"이 아닌 다른 것들이 될 수 있습니다. "변형집합조직"과 "가공집합조직"은 냉간가공으로 생긴 집합조직이며, "섬유상조직"은 금속의 결정 구조와는 관련이 없는 조직입니다. 따라서 정답은 "재결정집합조직"입니다.
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38. 입방격자<100>에는 몇 개의 등가 방향이 속해 있는가?

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 8
(정답률: 46%)
  • 입방격자<100>은 3차원 격자이므로, 각 축 방향인 x, y, z 축 방향으로 각각 2개씩 등가 방향이 존재합니다. 따라서 총 6개의 등가 방향이 속해 있습니다. ["2", "4", "6", "8"] 중에서 "6"이 정답입니다.
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39. 금속결정 내의 결함 중 면간결함(interfacial defect)에 해당되는 것은?

  1. 전위
  2. 수축공
  3. 격자간원자
  4. 결정입자경계
(정답률: 48%)
  • 면간결함은 결정 내에서 서로 다른 결정입자들이 만나는 경계면에서 발생하는 결함을 말합니다. 따라서, "결정입자경계"가 면간결함에 해당됩니다. 전위는 결정 내에서 이온의 이동으로 인해 발생하는 결함, 수축공은 결정 내에서 결정입자들 사이의 공간이 축소되어 발생하는 결함, 격자간원자는 결정 내에서 원자의 위치가 잘못 배치되어 발생하는 결함입니다.
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40. 강철의 결정입도번호가 6일 경우 배율 100배의 현미경 사진 1in2내에 들어 있는 결정 입자수는 얼마인가?

  1. 32
  2. 64
  3. 128
  4. 256
(정답률: 42%)
  • 강철의 결정입도번호가 6이라는 것은 1cm2당 106개의 결정 입자가 있다는 것을 의미합니다. 따라서 1in2당 106 x (2.54)2 = 6.45 x 107개의 결정 입자가 있습니다. 이를 100배로 확대한 현미경 사진에는 6.45 x 107 / 100 = 6.45 x 105개의 결정 입자가 들어갑니다. 이를 계산하면 약 32개가 됩니다. 따라서 정답은 "32"입니다.
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3과목: 금속열처리

41. 냉간가공, 단조 등으로 인한 조직의 분균일제거, 결정립 미세화, 물리적, 기계적 성질 등의 표준화를 목적으로 대기 중에 냉각시키는 열처리는?

  1. 뜨임
  2. 풀림
  3. 담금질
  4. 노멀라이징
(정답률: 65%)
  • 냉간가공이나 단조 등으로 인해 조직이 분균되어 불균일해진 경우, 노멀라이징 열처리를 통해 조직을 균일하게 만들어줄 수 있습니다. 이는 대기 중에 냉각시키는 열처리로, 결정립 미세화와 물리적, 기계적 성질의 표준화를 목적으로 합니다. 따라서 정답은 "노멀라이징"입니다.
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42. 재질이 같을 때에는 재료의 지름 크기에 따라 퀜칭∙경화된 재료의 내부조직 깊이가 다르며 내부와 외부의 경도차가 생기게 된다. 이러한 현상을 무엇이라 하는가?

  1. 경화능
  2. 형상효과
  3. 질량효과
  4. 표피효과
(정답률: 61%)
  • 이러한 현상을 "형상효과"라고 한다. 이는 재료의 지름이 작을수록 표면적 대비 부피가 크기 때문에 냉각 속도가 빨라져 경화된 재료의 내부조직이 더욱 세밀해지기 때문이다. 반면에, "질량효과"는 물체의 질량이 클수록 중력에 의한 영향력이 커져서 물체의 형태나 내부조직에 영향을 미치는 현상을 말한다. 이는 이 문제와는 관련이 없다.
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43. 열처리의 냉각방법 3가지 형태에 해당되지 않는 것은?

  1. 급냉각
  2. 연속냉각
  3. 2단냉각
  4. 항온냉각
(정답률: 60%)
  • 정답: "급냉각"

    설명: 열처리 후 급격한 냉각을 하는 것을 급냉각이라고 한다. 이 방법은 강도를 높이기 위해 사용되는데, 급격한 냉각으로 인해 물질 구조가 변화하면서 강도가 증가하기 때문이다. 따라서, "급냉각"은 열처리의 냉각방법 중 하나이다.
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44. 담금질된 강의 경도를 증가시키고 시효변형을 방지하기 위한 목적으로 0℃ 이하의 온도에서 처리하는 것은?

  1. 수인처리
  2. 조질처리
  3. 심냉처리
  4. 오스포밍처리
(정답률: 75%)
  • 심냉처리는 0℃ 이하의 온도에서 강을 처리하여 강의 경도를 증가시키고 시효변형을 방지하는 방법입니다. 이는 강재 내부의 구조를 안정화시켜 강의 내부 응력을 줄이고 내구성을 향상시키는 효과가 있습니다. 따라서 담금질된 강재의 경도를 높이고 내구성을 향상시키기 위해 심냉처리를 사용합니다.
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45. 강의 담금질성을 판단하는 방법이 아닌 것은?

  1. 강박시험을 통한 방법
  2. 임계지름에 의한 방법
  3. 조미니시험을 통한 방법
  4. 임계냉각속도를 이용하는 방법
(정답률: 52%)
  • 강박시험은 강의 담금질성을 판단하는 방법이 아니다. 강박시험은 재료의 인성을 판단하는 시험으로, 재료가 얼마나 큰 변형을 견딜 수 있는지를 측정하는 것이다. 따라서 강박시험은 강의 담금질성을 판단하는 방법이 아니다.
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46. 담금질 균열의 방지대책에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. Ms ~ Mf 범위에서 가급적 급랭을 한다.
  2. 살두께의 차이와 급변을 가급적 줄인다.
  3. 시간 담금질을 채용하거나 날카로운 모서리 부분을 라운딩(R) 처리하여 준다.
  4. 냉각시 온도의 불균일을 적게 하며, 가급적 변태도 동시에 일어나게 한다.
(정답률: 57%)
  • "냉각시 온도의 불균일을 적게 하며, 가급적 변태도 동시에 일어나게 한다."가 틀린 것이다. 담금질 균열은 급격한 온도 변화로 인해 발생하는데, 오히려 가급적 급랭을 하여 온도 변화를 줄이는 것이 방지에 효과적이다. 변태는 담금질 균열과는 관련이 없는 개념이므로, 이와는 무관하다.
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47. 암모니아 가스에 의한 표면 경화법은?

  1. 침탄법
  2. 질화법
  3. 액체침탄법
  4. 고주파경화법
(정답률: 66%)
  • 암모니아 가스에 의한 표면 경화법은 "질화법"이다. 이는 암모니아 가스와 금속 표면이 반응하여 금속 표면에 질화물 층을 형성하는 과정으로, 이 층이 금속 표면을 보호하고 경화시키는 역할을 한다.
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48. 열전대 기호와 가열한계 온도가 바르게 짝지어진 것은?

  1. R(PR) - 1000℃
  2. K(CA) - 1200℃
  3. J(IC) - 350℃
  4. T(CC) - 1600℃
(정답률: 53%)
  • 열전대 기호는 해당 열전대의 재질을 나타내며, 가열한계 온도는 해당 열전대가 사용 가능한 최대 온도를 나타냅니다. 따라서, K(CA) 열전대는 1200℃까지 사용 가능하며, 다른 열전대들은 해당 온도보다 낮은 온도에서 사용해야 합니다.
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49. 구리 및 구리 합금의 열처리에 대한 설명으로 틀린 것은?

  1. α+β 황동은 재결정 풀림과 담금질 열처리를 한다.
  2. α 황동은 700~730℃ 온도에서 재결정 풀림을 한다.
  3. 순동은 재결정 풀림을 하고, 재결정 온도는 약 270℃이다.
  4. 상온 가공한 황동 제품은 시기균열을 방지하기 위해 1200℃이상에서 고온풀림을 한다.
(정답률: 48%)
  • "상온 가공한 황동 제품은 시기균열을 방지하기 위해 1200℃이상에서 고온풀림을 한다."이 부분이 틀린 것이다. 상온 가공한 황동 제품은 시기균열을 방지하기 위해 400~600℃에서 저온풀림을 한다.

    이유는 상온에서 가공한 황동 제품은 냉간 가공으로 인해 내부 응력이 쌓이게 되는데, 이 응력이 시간이 지나면서 누적되어 시기균열을 유발할 수 있다. 따라서 이를 방지하기 위해 저온에서 풀림 처리를 하여 내부 응력을 제거한다. 고온에서 풀림 처리를 하면 황동의 미세조직이 성장하여 경도가 떨어지기 때문에, 저온에서 풀림 처리를 하는 것이다.
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50. 열처리로에서 제품을 가열할 때 열전달 방식이 아닌 것은?

  1. 복사가열
  2. 대류가열
  3. 전도가열
  4. 진공가열
(정답률: 56%)
  • 진공가열은 열전달 방식이 아니라 가열환경을 조절하는 방식이기 때문에 정답입니다. 다른 보기들은 모두 열전달 방식 중 하나입니다.

    - 복사가열: 전자기파를 이용하여 물체 표면에 열을 전달하는 방식
    - 대류가열: 유체의 움직임을 이용하여 열을 전달하는 방식
    - 전도가열: 물체 내부에서 분자 간 열전달을 이용하는 방식
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51. 다음 열처리로에서 제품을 가열할 때 열전달 방식이 아닌 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

  1. 마퀜칭(marquenching)
  2. 오스템퍼링(austempering)
  3. 시간 담금질(time quenching)
  4. 마템퍼링(martempering)
(정답률: 58%)
  • 정답: 시간 담금질(time quenching)

    해설: 시간 담금질은 열처리 과정 중 하나로, 제품을 가열한 후 일정 시간 동안 유지한 후 빠르게 냉각시키는 방식입니다. 이 때 열전달 방식이 아닌 것은 시간 담금질입니다. 시간 담금질은 제품 내부의 조직을 안정화시키는 효과가 있으며, 마퀜칭과 마템퍼링의 중간쯤에 위치한 열처리 방식입니다.
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52. 베릴륨 청동을 용체화처리 한 후 시효처리의 목적으로 가장 옳은 것은?

  1. 경화
  2. 연화
  3. 취성여부
  4. 내부응력 제거
(정답률: 46%)
  • 베릴륨 청동을 용체화 처리하면 내부 구조가 불균일해지고 결함이 발생할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 시효처리를 하게 되는데, 이때 가장 중요한 목적은 내부응력 제거입니다. 내부응력이 제거되면 물성이 안정화되고 물질의 경화가 이루어지기 때문입니다. 따라서 "경화"가 가장 옳은 답입니다.
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53. 염욕 열처리 시 염욕이 열화를 일으키는 이유가 아닌 것은?

  1. 흡습성 염화물의 가수 분해에 의한 열화때문
  2. 중성염욕에 포함되어 있는 유해 불순물에 의한 열화 때문
  3. 고온 용융염욕이 대기 중의 산소와 반응하여 염기성으로 변질될 때
  4. 1000℃이하의 용융염욕에 탈산제 Mg-Al(50%-50%)을 혼입 사용하였을 때
(정답률: 48%)
  • 열화란 열에 의해 물질이 변성되거나 분해되는 현상을 말합니다. 따라서, 염욕이 열화를 일으키는 이유는 보기 중 "흡습성 염화물의 가수 분해에 의한 열화때문", "중성염욕에 포함되어 있는 유해 불순물에 의한 열화 때문", "고온 용융염봉이 대기 중의 산소와 반응하여 염기성으로 변질될 때"입니다. 반면에, "1000℃이하의 용융염봉에 탈산제 Mg-Al(50%-50%)을 혼입 사용하였을 때"는 열화를 일으키는 것이 아니라 열처리를 효과적으로 할 수 있도록 도와주는 역할을 합니다.
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54. 로 내에 장착된 슬로트가 있으며, 소형부품의 연속 가열이나 침탄처리에 적합한 열처리 설비는?

  1. 상형로(box type furnace)
  2. 회전 레토르트로
  3. 피트로(원통로)
  4. 대차로
(정답률: 43%)
  • 회전 레토르트로는 내부에 회전하는 특수한 구조를 가지고 있어 소형부품의 연속 가열이나 침탄처리에 적합합니다. 또한 슬로트가 있어 작은 부품도 쉽게 처리할 수 있습니다. 따라서 이러한 특징으로 인해 회전 레토르트로가 이 문제의 정답입니다.
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55. 다음의 강을 완전 풀림 하게 되면 나타나는 조직으로 옳은 것은?

  1. 아공석강 → 헤드필드강 + 레데뷰라이트
  2. 과공석강 → 시멘타이트 + 층상펄라이트
  3. 공석강 → 페라이트 + 레데뷰라이트
  4. 과공정 주철 → 페라이트 + 스텔라이트
(정답률: 63%)
  • 과공석강은 탄소 함량이 매우 낮은 강종으로, 고온에서 시멘타이트와 층상펄라이트로 변화합니다. 시멘타이트는 탄소 함량이 높은 강에서 많이 발견되는 조직으로, 탄소 함량이 높아질수록 시멘타이트의 비율이 높아집니다. 층상펄라이트는 탄소 함량이 낮은 강에서 발견되는 조직으로, 탄소 함량이 낮아질수록 층상펄라이트의 비율이 높아집니다. 따라서, 과공석강이 완전 풀림 하게 되면 시멘타이트와 층상펄라이트로 변화합니다.
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56. 복잡한 형상이나 대형물의 탄화물 피복 처리법(TD처리)에서 소재 변형 및 균열을 방지하기 위해 염욕 침지 전에 반드시 처리해 주어야 하는 공정은?

  1. 뜨임
  2. 예열
  3. 침탄
  4. 래핑
(정답률: 53%)
  • 예열은 소재를 높은 온도로 가열하여 내부 응력을 완화시키는 공정입니다. TD처리는 고온에서 진행되는 공정이기 때문에 소재 내부에 응력이 발생할 수 있습니다. 이러한 응력이 쌓이면 소재의 변형이나 균열이 발생할 수 있습니다. 따라서 예열 공정을 통해 소재 내부 응력을 완화시켜 변형이나 균열을 방지할 수 있습니다.
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57. 강을 담금질 할 때 냉각 능력이 가장 좋은 것은?

  1. 염수
  2. 기름
  3. 공기
(정답률: 57%)
  • 염수는 물보다 냉각 능력이 높기 때문입니다. 염수는 물보다 높은 비열과 높은 열전도성을 가지고 있어서 냉각 효과가 더욱 뛰어나기 때문입니다. 또한 염수는 얼어붙는 온도가 더 낮아서 냉각 효과를 더욱 강화시킬 수 있습니다.
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58. 강의 조직 중 경도가 가장 높은 것은?

  1. 페라이트(Ferrite)
  2. 펄라이트(Pearlite)
  3. 시멘타이트(Cementite)
  4. 오스테나이트(Austenite)
(정답률: 66%)
  • 시멘타이트는 철과 탄소로 이루어진 화합물로, 탄소 함량이 가장 높은 강종 중 하나입니다. 따라서 경도가 가장 높습니다.
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59. 금속재료를 진공 중에서 가열하면 합금 원소가 증발한다. 다음 중 증기압이 높아 가장 증발하기 쉬운 금속은?

  1. Mo
  2. Zn
  3. C
  4. W
(정답률: 45%)
  • 증기압이 높을수록 증발하기 쉬운 것이므로, 이 중 증기압이 가장 높은 금속은 "Zn"이다. 이는 주기율표에서 살펴볼 수 있는데, "Zn"은 12번 원소로서 4d10 5s2 전자 구성을 가지고 있으며, 전이금속에 속한다. 전이금속은 일반적으로 증기압이 높은 특성을 가지고 있기 때문에, "Zn"이 다른 보기보다 증발하기 쉬운 금속이라고 할 수 있다.
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60. 구상흑연주철의 열처리에서 제1단 흑연화처리를 한 후 제2단 흑연화 처리를 하는 목적으로 옳은 것은?

  1. 취성을 촉진시키기 위해
  2. 압축력과 절삭성 등을 저하시키기 위해
  3. 내식성과 조대한 입자를 형성하기 위해
  4. 충격값이 우수한 고연성(高延性)의 주물을 만들기 위해
(정답률: 55%)
  • 제1단 흑연화 처리로 구조적 안정성을 높이고, 제2단 흑연화 처리로 결정성장을 억제하여 결정의 크기를 줄여 충격값이 우수한 고연성(高延性)의 주물을 만들기 위함이다.
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4과목: 재료시험

61. 경도시험에 대한 설명으로 옳은 것은? (문제 오류로 실제 시험에서는 모두 정답처리 되었습니다. 여기서는 1번을 누르면 정답 처리 됩니다.)

  1. 경도측정 시 시험편의 측정면이 압입자의 압입방향과 수평을 이루도록 한다.
  2. 로크웰(Rockwell) 경도에서 단단한 경질 금속에 대한 시험은 강구 압입자를 사용한다.
  3. 브리넬(Brinell) 경도시험에서 경도값을 표기할 때 HRB 로 나타낸다.
  4. 쇼어(Shore) 경도시험은 시험편의 압입자 깊이로 경도값을 측정한다.
(정답률: 66%)
  • 경도측정 시 시험편의 측정면이 압입자의 압입방향과 수평을 이루도록 하는 이유는 압입자의 압력이 일정하게 가해지도록 하기 위해서이다. 이렇게 하면 시험편의 표면 상태나 방향에 따른 영향을 최소화할 수 있어 정확한 경도값을 얻을 수 있다.
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62. 한국산업표준에서 경강선 비틀림 시험에 대한 ( ) 안에 알맞은 수치는?

  1. 10
  2. 50
  3. 100
  4. 200
(정답률: 43%)
  • 경강선 비틀림 시험에서는 시험 중에 측정된 최대 비틀림 각도가 기준치 이하이어야 합니다. 이 기준치는 한국산업표준에서 정해진 값으로, 이 경우에는 100도 이하여야 합니다. 따라서 정답은 "100"입니다.
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63. 알루민산염 개재물의 종류에 해당하는 것은?

  1. 그룹 A형
  2. 그룹 B형
  3. 그룹 C형
  4. 그룹 D형
(정답률: 54%)
  • 알루민산염 개재물은 그룹 B형에 해당합니다. 이는 알루미늄과 함께 사용되는 다른 성분들의 종류와 양에 따라 그룹이 결정되는데, 알루민산염 개재물은 알루미늄과 함께 사용되는 성분들 중에서 그룹 B형에 해당하는 성분들과 함께 사용되기 때문입니다.
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64. 응력 측정시험 방법이 아닌 것은?

  1. 무아레법
  2. 조미니 시험
  3. 광탄성 시험
  4. 전기적인 변형량 측정법
(정답률: 59%)
  • 조미니 시험은 응력 측정시험 방법이 아니라, 금속의 경도를 측정하는 시험 방법이다. 따라서 정답은 "조미니 시험"이다.
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65. 부식액에 시편을 침지하여 부식시켜 조직이 잘 나타나지 않을 때 면봉 등으로 시편 표면을 닦아 내면서 부식시키는 방법은?

  1. Deep부식
  2. 전해부식
  3. Wipe부식
  4. 가열부식
(정답률: 66%)
  • 부식액에 시편을 침지하여 부식시켜도 조직이 잘 나타나지 않을 때, 면봉 등으로 시편 표면을 닦아 내면서 부식시키는 방법을 "Wipe부식"이라고 합니다. 이 방법은 부식액에 시편을 장시간 침지시키는 것보다는 빠르게 조직을 드러내는데 효과적입니다.
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66. 자분탐상시험방법 중 원형 자계를 형성하는 것이 아닌 것은?

  1. 극간법
  2. 프로드법
  3. 축 통전법
  4. 전류 관통법
(정답률: 51%)
  • 극간법은 자성체를 두 극으로 나누어 각 극에 자기장을 인가하여 자성체 내부의 자기장을 측정하는 방법이다. 따라서 원형 자계를 형성하는 것이 아니라 자성체 내부의 자기장을 측정하는 방법이므로 정답은 "극간법"이다. 프로드법, 축 통전법, 전류 관통법은 모두 자성체 내부에서 원형 자계를 형성하여 측정하는 방법이다.
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67. 충격시험에서 해머를 울렸을 때의 각도를 α, 시험편 파단 후의 각도를 β라고 할 때, 충격 흡수에너지를 구하는 식은?

  1. WR(cosβ-cosα)
  2. WR(cosα-cosβ)
  3. WR(cosα-1)
  4. WR(cosβ-1)
(정답률: 64%)
  • 충격시험에서 해머를 울렸을 때의 각도를 α, 시험편 파단 후의 각도를 β라고 할 때, 충격 흡수에너지는 시험편이 파단될 때 일어나는 변위와 변형에 의해 소모된 에너지이다. 이때, 시험편이 파단될 때 일어나는 변위는 α와 β의 차이인 (α-β)이다. 따라서 충격 흡수에너지는 (α-β)에 비례한다.

    또한, 충격 흡수에너지는 시험편에 가해진 외력과 시험편의 변위에 의해 결정된다. 이때, 외력과 변위는 벡터이므로 내적을 이용하여 계산할 수 있다. 따라서 충격 흡수에너지는 외력과 변위의 내적에 비례한다.

    따라서 충격 흡수에너지는 WR(cosβ-cosα)로 표현할 수 있다. 이때, cosβ-cosα는 (α-β)에 비례하므로 충격 흡수에너지와 일치한다. 따라서 정답은 "WR(cosβ-cosα)"이다.
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68. KS 5호 인장시험편으로 인장시험 하였을 때 최대하중이 6460kgf, 단면적이 125mm2라면 인장강도의 값은 얼마인가?

  1. 21.68kgf/mm2
  2. 31.68kgf/mm2
  3. 41.68kgf/mm2
  4. 51.68kgf/mm2
(정답률: 52%)
  • 인장강도 = 최대하중 / 단면적

    인장강도 = 6460kgf / 125mm2 = 51.68kgf/mm2

    따라서 정답은 "51.68kgf/mm2" 이다.
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69. 금속재료 파단면의 파면검사, 주조재의 응고과정 등을 육안으로 관찰하거나 10배 이내의 확대경으로 검사하는 것은?

  1. 매크로검사
  2. 광학현미경검사
  3. 전자현미경검사
  4. 원자현미경검사
(정답률: 60%)
  • 매크로검사는 육안 또는 10배 이내의 확대경으로 검사하는 방법으로, 대상물의 전체적인 모양, 크기, 구조 등을 파악할 수 있습니다. 따라서 금속재료 파단면의 파면검사나 주조재의 응고과정 등과 같이 대상물의 전체적인 모습을 파악해야 하는 경우에 많이 사용됩니다.
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70. 9.8N(1kgf) 이하의 하중을 가하여 고배율의 현미경으로 미소한 경도 분포 등을 측정하는 것은?

  1. 쇼어 경도시험
  2. 브리넬 경도시험
  3. 로크웰 경도시험
  4. 마이크로 비커즈 경도시험
(정답률: 62%)
  • 마이크로 비커즈 경도시험은 9.8N(1kgf) 이하의 하중을 가하여 미소한 경도 분포 등을 측정하는데 적합한 시험 방법입니다. 다른 시험 방법들은 더 큰 하중을 가하여 물질의 경도를 측정하는데 사용되지만, 마이크로 비커즈 경도시험은 미세한 경도 변화를 측정하기 위해 사용됩니다. 따라서, 이 문제에서는 마이크로 비커즈 경도시험이 정답입니다.
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71. 어떤 기계나 구조물 등을 제작하여 사용할 때 변동 응력이나 반복 응력이 무한히 반복되어도 파괴되지 않는 내구 한도를 찾고자 하는 시험은?

  1. 피로시험
  2. 크리프시험
  3. 마모시험
  4. 충격시험
(정답률: 62%)
  • 피로시험은 재료나 구조물이 반복 응력에 대해 얼마나 내구성이 있는지를 측정하는 시험입니다. 이 시험은 일정한 응력을 가한 후 반복적으로 응력을 가하며, 이를 반복하다 보면 재료나 구조물이 언젠가는 파괴되는 지점을 찾아내는 것입니다. 따라서 피로시험은 재료나 구조물의 내구 한도를 찾는 데에 매우 유용합니다.
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72. 금속재료의 압축 시험편을 단주, 중주, 장주로 나눌 때 중주 시험편은 높이(h)가 지름(D)의 약 몇 배의 재료를 사용하는가?

  1. 0.9배
  2. 3배
  3. 10배
  4. 15배
(정답률: 51%)
  • 중주 시험편은 높이(h)가 지름(D)의 2배에서 4배 사이의 길이를 가지며, 일반적으로는 3배 정도의 길이를 가진다. 이는 압축 시험편이 균일하게 압축되도록 하기 위해 중심축을 중심으로 대칭적인 형태를 가져야 하기 때문이다. 따라서 중주 시험편은 높이(h)가 지름(D)의 약 3배의 길이를 가진다.
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73. 불꽃시험에 있어서 불꽃의 파열이 가장 많은 강은?

  1. 0.10% 탄소강
  2. 0.20% 탄소강
  3. 0.35% 탄소강
  4. 0.45% 탄소강
(정답률: 68%)
  • 불꽃시험은 강의 화학성분을 분석하는 방법 중 하나입니다. 이 시험에서는 강을 가열하여 불꽃을 발생시키고, 발생된 불꽃의 파열을 분석하여 강의 화학성분을 알아냅니다.

    강의 화학성분은 탄소 함량에 따라 크게 달라집니다. 탄소 함량이 높을수록 강은 더욱 단단해지지만, 동시에 더욱 부서지기 쉬워집니다. 따라서 불꽃시험에서 파열이 가장 많은 강은 탄소 함량이 중간 정도인 0.45% 탄소강입니다.

    그 외의 보기들은 탄소 함량이 너무 낮거나 높아서 강의 강도와 내구성이 떨어지기 때문에, 불꽃시험에서 파열이 많이 일어나지 않습니다.
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74. 전기가 대기 중에서 스파크(Spark)방전될 때 가장 많이 생성되는 가스는?

  1. CO2
  2. H2
  3. O2
  4. O3
(정답률: 52%)
  • 전기가 대기 중에서 스파크 방전될 때, 산소 분자(O2)가 이온화되어 산소 이온(O-)과 자유 전자가 생성됩니다. 이 자유 전자는 산소 분자와 다시 결합하여 산소 분자 이온(O2-)을 생성합니다. 이후, 이 산소 분자 이온(O2-)은 다시 산소 분자(O2)와 충돌하여 산소 분자(O2)와 산소 이온(O-)을 생성합니다. 이 산소 이온(O-)은 또 다른 산소 분자(O2)와 충돌하여 산소 분자 이온(O2-)을 생성합니다. 이렇게 생성된 산소 분자 이온(O2-)은 또 다른 산소 분자(O2)와 충돌하여 산소 분자(O2)와 오존(O3)을 생성합니다. 따라서, 전기가 대기 중에서 스파크 방전될 때 가장 많이 생성되는 가스는 오존(O3)입니다.
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75. 초음파탐상검사에서 STB-A1 시험편을 사용하여 측정 및 조정할 수 없는 것은?

  1. 측정 범위의 조정
  2. 탐상감도의 조정
  3. 경사각 탐촉자의 입사점 측정
  4. 경사각 탐촉자의 수직점 측정
(정답률: 45%)
  • STB-A1 시험편은 경사각 탐촉자의 수직점 측정을 할 수 없는 표준 시험편입니다. 따라서 이를 측정하거나 조정할 수 없습니다.
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76. 에릭슨시험(Erichsen test)은 재료의 어떤 성질을 측정할 목적으로 시험하는가?

  1. 연성(ductility)
  2. 미끄럼(slip)
  3. 마모(wear)
  4. 응력(stress)
(정답률: 56%)
  • 에릭슨시험은 재료의 연성(ductility)을 측정하는 시험이다. 이는 재료가 얼마나 변형 가능한지를 측정하는 것으로, 재료가 끌어당겨지거나 늘어나는 정도를 측정하여 연성을 파악한다. 따라서 "연성(ductility)"이 정답이다. "미끄럼(slip)", "마모(wear)", "응력(stress)"은 에릭슨시험과는 관련이 없는 성질들이다.
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77. 상대적으로 경(硬)한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상을 나타내는 마모는?

  1. 응착마모
  2. 연삭마모
  3. 부식마모
  4. 표면피로마모
(정답률: 58%)
  • 연삭마모는 상대적으로 경(硬)한 입자나 미세돌기와의 접촉에 의해 표면으로부터 마모입자가 이탈되는 현상을 나타내는 마모입니다. 이는 연마작용에 의해 발생하는 마모로, 연마작용은 경도가 높은 입자가 표면을 긁어내는 과정입니다. 따라서 연삭마모는 경도가 높은 입자와의 접촉에 더욱 민감하게 반응하게 됩니다.
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78. 설퍼 프린트(sulfur print)법에 사용되는 재료로 옳은 것은?

  1. 증감지, 투과도계
  2. 글리세린, 기계유
  3. 형광 침투제, 유화제
  4. 황산, 브로마이드 인화지
(정답률: 60%)
  • 설퍼 프린트법은 황산과 브로마이드 인화지를 사용하여 사진을 인화하는 방법입니다. 황산은 화학적 반응을 일으켜 이미지를 형성하고, 브로마이드 인화지는 빛에 노출되면 황산과 반응하여 이미지를 고정시킵니다. 따라서 이 두 가지 재료가 필수적으로 사용됩니다.
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79. 와전류탐상시험에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 비접촉으로 시험할 수 있다.
  2. 표면에서 떨어진 내부 시험은 위치의 흠 검출도 가능하다.
  3. 어떤 재료에도 관계없이 모두 적용할 수 있다.
  4. 시험결과의 흠 지시로부터 직접 흠의 종류를 판별할 수 있다.
(정답률: 53%)
  • 와전류탐상시험은 전기적인 원리를 이용하여 물체의 표면 또는 내부에 있는 흠을 검출하는 시험 방법이다. 이 시험은 비접촉으로 시험할 수 있기 때문에 표면에서 떨어진 내부 시험도 가능하다. 또한 어떤 재료에도 관계없이 모두 적용할 수 있으며, 시험결과의 흠 지시로부터 직접 흠의 종류를 판별할 수 있다.
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80. 전단응력과 전단 변형은 탄성한계 내에서 비례하므로 응력(τ)과 전단변형율(γ)과의 비례 관계식 τ=G∙γ로 표시할 수 있다. 이때 G가 의미하는 것은?

  1. 압축계수
  2. 강성계수
  3. 마찰계수
  4. 전단계수
(정답률: 49%)
  • G는 강성계수를 의미한다. 이는 고체가 얼마나 강하게 변형에 저항하는지를 나타내는 상수로, 탄성계수라고도 불린다. 전단응력과 전단변형율 사이의 비례 관계식에서 G는 비례 상수로 작용하며, 이 값이 클수록 고체는 더 강하게 변형에 저항한다는 것을 의미한다. 따라서 G가 강성계수를 의미하는 것이다.
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